釬鋼與釬具知識(shí)講解

《釬鋼與釬具知識(shí)講解》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、本文由www.ksjxsbw.com選寫，轉(zhuǎn)載請注明！材質(zhì)及冶軋工藝的影響鑿巖釬具由于在鉆爆工程中受到鑿孔直徑的限制，其橫截面積均很小。然而，這種細(xì)長的桿件，卻要在劇烈磨損和具有腐蝕介質(zhì)作用的條件下，承受高頻率(2000～3000次／ml。r·)、高沖擊功(294J左右)鑿巖機(jī)施加的拉、壓、彎、扭等循環(huán)應(yīng)力。根據(jù)負(fù)載大小和巖石固性等條件的不同，其鑿巖壽命常常只有幾分鐘到十幾個(gè)小時(shí)。釬具用鋼種，必須首先滿足釬具工作的這個(gè)基本特點(diǎn)。截齒釬具破斷的主要抗力指標(biāo)是應(yīng)力腐蝕條件下的拉壓疲勞強(qiáng)度。釬具用鋼必須具

2、備足夠高的疲勞強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性，尤其應(yīng)有良好的韌性，以保證鋼材具有較低的疲勞缺口敏感性。釬桿是在循環(huán)應(yīng)力下工作的，對(duì)于鋼材的循環(huán)韌性要求很高，只有具備了良好的循環(huán)韌性，才能保證鋼材消振性能良好，并降低釬具疲勞裂紋的擴(kuò)展速度。釬具是在極為苛刻的環(huán)境下工作，釬具用鋼還必須具有一定的抗腐蝕性能，主要是耐大氣和礦水的腐蝕能力。含碳量在0．70％～1．0％的碳素工具鋼，是國內(nèi)外早期用于淺孔鑿巖的釬鋼鋼種，匹配低頻率、低沖擊功鑿巖機(jī)，尚能適應(yīng)當(dāng)時(shí)的鉆鑿工程需要。隨著鑿巖機(jī)的發(fā)展，碳素工具鋼的抗疲勞強(qiáng)度愈來

3、愈滿足不了鉆鑿要求，雖然后來為改善該鋼種的淬透性、細(xì)化晶粒、提高韌性而加入了0．15％～0．30％釩或0．47％～0．70％鉻的碳素工具鋼，其用量已經(jīng)日益減少，終究還是要被合金釬鋼所取代。礦山機(jī)械配件我國的中、大直徑釬桿，鉆鑿中、深巖孔的35Si．MnMc，v釬鋼僅進(jìn)行正火處理后的試驗(yàn)接桿釬桿，平均使用壽命可達(dá)300m／支左右。若經(jīng)過化學(xué)熱處理及表面拋丸強(qiáng)化后，其平均鉆鑿壽命可達(dá)420m／支。但是，在近10年來國外先進(jìn)的高頻率、大功率液壓鑿巖設(shè)備大量進(jìn)入我國，該鋼種的塑性、循環(huán)韌性及其抗疲勞強(qiáng)度冶軋

4、質(zhì)量的影響鋼中非金屬夾雜物是疲勞裂紋的源點(diǎn)，同時(shí)也破壞了基體的連續(xù)性，從而引起應(yīng)力集中。夾雜物越大，疲勞強(qiáng)度的降低越多。真空熔煉的氣體及非金屬夾雜物含量較普通熔煉的低得多，因而其疲勞強(qiáng)度也高得多。因此，現(xiàn)代中空鋼的冶煉均采用電弧爐冶煉一真空脫氣一爐外精煉的方法，盡量提高鋼的純凈度。這就是說，釬具原材料的冶軋質(zhì)量與其冶軋工藝和裝備的先進(jìn)程度有很大的關(guān)系?！昂辖痂T管”法工藝制造中空鋼的特點(diǎn)，就是能促使合金鋼管較為牢固的澆鑄在中空鋼錠內(nèi)，軋制后能使中空鋼的內(nèi)表面形成一層合金內(nèi)襯管壁，在一定程度上強(qiáng)化其內(nèi)表

5、面，以提高釬桿的鉆鑿壽命。但是，在冶煉過程中，由于錠型小，縮孔、夾雜物等冶金缺陷較為集中在鋼錠表面和合金鋼管與基體鋼粘結(jié)的界面上。軋制后，這些冶金缺陷延伸為條、線狀隨機(jī)地分散在鋼材的橫截面上。制成釬桿鑿巖使用，在礦水的沖刷和應(yīng)力腐蝕條件下，極易產(chǎn)生裂紋源。鋼坯經(jīng)機(jī)械中心鉆孔加合金襯管工藝軋制的中空鋼材，由于鉆孔精度低及裝芯技術(shù)與裝備等因素的影響，其襯管與基體鋼粘結(jié)不良，局部分離的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。有的產(chǎn)生變形和折疊，形成尖角，引起應(yīng)力集中，萌生疲勞裂紋源。截齒55SiMnMo、35SiMnMoV等釬鋼鋼

6、種的夾雜物主要為含Ca的氧化物。當(dāng)夾雜物細(xì)小、彌散分布時(shí)，對(duì)疲勞破斷的影響不大，只有集中成群或呈鏈狀分布時(shí)才具有很大的影響。釬桿鉆鑿失效的主要表現(xiàn)為內(nèi)外疲勞形態(tài)，其疲勞裂源一般集中在釬桿的內(nèi)外表面上。裂紋源點(diǎn)還往往在那些具有一定尺寸(0．15～0．20ram)的凹坑、傷痕和折疊處產(chǎn)生。這些表面缺陷極易引起應(yīng)力腐蝕，而且最大的應(yīng)力值就在微裂紋的底部區(qū)域。在電極電位差的作用下，底部電位更負(fù)，促使裂紋向縱深擴(kuò)展的趨勢更大?！颁撆縻@孔”韌性。一旦在桿體或釬肩附近出現(xiàn)這種組織，壽命就會(huì)降低。制造中使用鹽浴爐回

7、火超溫，由于熱傳導(dǎo)作用；釬肩處溫度上升到400"C以上，往往會(huì)形成回火貝氏體，而造成釬桿早期破斷。本文由www.ksjxsbw.com選寫，轉(zhuǎn)載請注明！本文由www.ksjxsbw.com選寫，轉(zhuǎn)載請注明！鑿巖條件的影響鑿巖中巖石是基本的條件，巖石硬度越高，釬桿所受的復(fù)合循環(huán)應(yīng)力也就越大，其使用壽命就越低。通常，鑿巖機(jī)功率越大，活塞沖擊頻率越高，活塞的應(yīng)力波形愈陡，峰值愈高，則釬桿所承受的循環(huán)應(yīng)力也就越大。釬桿在腐蝕性介質(zhì)中工作，對(duì)鋼材的疲勞極限影響也很大，表明了介質(zhì)對(duì)鋼材疲勞影響的介質(zhì)對(duì)鋼的疲勞極

8、限影響.在水的腐蝕作用下，鋼的疲勞極限下降了1～5倍。這種在介質(zhì)腐蝕作用下所發(fā)生的疲勞過程稱為應(yīng)力腐蝕疲勞。釬桿在鉆鑿時(shí)，其水孔中有19～39MPa壓力的礦水沖刷，外部有帶巖粉的礦水腐蝕。事實(shí)上，在酸性水質(zhì)腐蝕下工作，釬桿易于發(fā)生內(nèi)疲勞破斷；在中性或堿性水質(zhì)腐蝕下工作，釬桿又易產(chǎn)生外疲勞破斷。所以，若能防止礦水與鋼材接觸，即可大幅度提高釬桿的使用壽命。截齒鑿巖過程中操作不當(dāng)將會(huì)增加釬桿附加彎曲應(yīng)力，如表2—8所示。表中列出了由于鑿巖機(jī)晃動(dòng)而引起的作用于釬桿上的附加彎曲